[發明專利]一種大掃描角滑動聚束SAR衛星系統相對輻射性能測量方法

有效

• 申請號: 201711080245.X
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN109752697B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 康利鴻;孫希龍;田菁;黃建軍;郝繼剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍61646部隊
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

本發明公開了一種大掃描滑動聚束SAR衛星系統相對輻射性能測量方法，所述方法包括：選擇散射均勻場景作為成像區域；對回波數據進行成像處理及距離衰減校正，獲得單視復圖像數據；剔除圖像中明顯的散射非均勻區域，以消除其對后續相對輻射性能測量的不利影響；利用一定的矩形窗口對圖像進行平滑處理，降低噪聲影響，獲得幅度圖像；利用相同波位的多幅圖像進行平均處理，進一步降低噪聲影響；根據雷達的方位向掃描范圍和距離向波束寬度等雷達參數，確定平滑后幅度圖像每個像元對應的方位角和下視角；以方位角和下視角為變量，對平滑后的幅度圖像進行偶數階二維曲面多項式擬合，獲得系統的相對輻射性能。利用本發明技術方案，可高效的獲得大掃描滑動聚束SAR衛星系統相對輻射性能的高精度測量結果，可用于系統的相對輻射校正，提高圖像質量。

技術領域

本發明屬于遙感衛星技術領域，特別涉及星載合成孔徑雷達輻射校正技術。

背景技術

合成孔徑雷達(SAR)衛星是一種有源遙感設備，可全天時、全天候工作，獲得高分辨 率地面場景SAR圖像。滑動聚束是一種新型的合成孔徑雷達工作模式，通過控制天線方位向 波束在地面的移動速度來增加方位向相干累積時間，從而提高方位向的分辨率。與傳統的條 帶SAR相比，除了距離向天線方向圖的調制導致的距離向輻射不均勻外，滑動聚束SAR存 在方位向掃描中方位向天線方向圖性能變化，從而導致存在特有的方位向輻射不均勻性。由 于方位向波位多且在雷達工作過程中沿方位向掃描，方向圖在軌測量難度很大，難以基于在 軌方向圖測量結果對相對輻射性能進行理論計算并補償。如何準確地獲得二維相對輻射性能， 是滑動聚束SAR衛星系統實現高精度相對輻射校正、提高圖像質量的前提。

發明內容

本發明的目的為提供一種精度高、實施方便的大掃描角滑動聚束SAR衛星系統相對輻射 性能測量方法，為大掃描角滑動聚束SAR衛星的高精度相對輻射校正、提升圖像輻射質量提 供基礎數據。

本發明的技術方案為：

一種大掃描角滑動聚束SAR衛星系統相對輻射性能測量方法，包括以下步驟：

A.成像區域選取，在SAR衛星及其地面數據處理系統已完成系統性能調優后，選擇雷 達后向散射均勻的場景作為成像區域。

B.成像處理及距離衰減校正，對成像區域回波進行成像處理，并對距離衰減進行校正， 獲得單視復圖像I_X×Y，其中，X為圖像的方位向像元數目，Y為圖像的距離向像元數目。

C.非均勻散射區域剔除，剔除圖像中明顯的散射非均勻區域，以消除其對后續相對輻射 性能測量的不利影響。

D.利用一定的矩形窗口對圖像進行平滑處理，降低噪聲影響，獲得幅度圖像A；根據 對相對輻射起伏特性和噪聲水平的預估，同時綜合考慮以下兩個因素，一是相對輻射性能曲 面特性的保持，二是對噪聲的平滑效果，具體確定窗口的大小。

E.根據雷達參數確定平滑后幅度圖像A的每個像元A_xy對應的方位角α和下視角β，所 述雷達參數包括雷達的方位向掃描范圍和距離向波束寬度。

F.以方位角α和下視角β為變量，對平滑后的幅度圖像A進行二維曲面多項式擬合，以獲得擬合后的相對輻射性能二維曲面A′，擬合階數為偶數。

本發明提供了一種大掃描角滑動聚束SAR衛星相對輻射性能測量方法，選取雷達后向散 射均勻場景作為觀測區域，利用平滑窗對觀測區域圖像進行平滑處理，降低噪聲影響，對平 滑后的圖像進行二維多項式擬合，可實現大掃描角滑動聚束SAR系統相對輻射性能的高精 度測量，該方法無需雷達各方位掃描角天線方向圖，測量精度和效率高，可用于大方位掃描 角滑動聚束SAR高精度相對輻射校正，提升圖像輻射質量。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種大掃描角滑動聚束SAR衛星系統相對輻射性能測量方法的流程 示意圖。